Em telecomunicações é utilizada uma grande variedade de modelos de propagação para prever a intensidade do sinal de recepção num enlace de rádio. Os resultados dos modelos empíricos e dos modelos baseados em simplificações do problema eletromagnético apresentam, em geral, grande discrepância entre si, na análise do fenômeno de propagação. Por exemplo, o modelo de dois raios, que prevê atenuação de enlace com variação de 40 dB/década, na região de campo distante da antena de transmissão, quando colocada a uma certa altura da superfície de um solo condutor perfeito. Já o modelo empírico de Okumura-Hata exibe, para as mesmas condições geométricas, mas para solo de condutividade finita, uma variação da atenuação de enlace de 30 dB/década. Neste trabalho propõe-se uma calibração do modelo de dois raios para aumentar sua aderência aos resultados obtidos por Okumura-Hata num cenário real na faixa de frequências de 450MHz a 1900MHz para comprimentos de enlace entre 1 km e 20 km. Os resultados obtidos com o modelo proposto são comparados com os obtidos através de outros modelos apresentando boa aderência verificada através de uma comparação numérica particularmente com o modelo Okumura-Hata. / In telecommunications, there is a large variety of propagation models in order to predict the intensity of the receiving signal in a communication link. The empirical models and the models based on simplifications of the electromagnetic problem with theoretically obtained results show, in general, a significant disagreement, for the same propagation phenomenon. For example two-ray model predicts a path-loss of 40 dB/decade in the far-field region of a transmission antenna deployed at a certain height of the surface of a perfect conducting soil. On the other hand, the Okumura-Hata empirical model shows, for the same geometrical conditions, bur for a real soil, a path-loss of 30 dB/decade. This work proposes a calibration of the Two-Ray model for better adherence to the results obtained by Okumura-Hata in a real scenario for the frequency range 450MHz to 1900MHz and for a radio link length of 1 km to 20 km. The results obtained with the proposed model are compared with other model results showing good adherence through numeric comparison, in particular with the Okumura - Hata model.

Em telecomunicações é utilizada uma grande variedade de modelos de propagação para prever a intensidade do sinal de recepção num enlace de rádio. Os resultados dos modelos empíricos e dos modelos baseados em simplificações do problema eletromagnético apresentam, em geral, grande discrepância entre si, na análise do fenômeno de propagação. Por exemplo, o modelo de dois raios, que prevê atenuação de enlace com variação de 40 dB/década, na região de campo distante da antena de transmissão, quando colocada a uma certa altura da superfície de um solo condutor perfeito. Já o modelo empírico de Okumura-Hata exibe, para as mesmas condições geométricas, mas para solo de condutividade finita, uma variação da atenuação de enlace de 30 dB/década. Neste trabalho propõe-se uma calibração do modelo de dois raios para aumentar sua aderência aos resultados obtidos por Okumura-Hata num cenário real na faixa de frequências de 450MHz a 1900MHz para comprimentos de enlace entre 1 km e 20 km. Os resultados obtidos com o modelo proposto são comparados com os obtidos através de outros modelos apresentando boa aderência verificada através de uma comparação numérica particularmente com o modelo Okumura-Hata. / In telecommunications, there is a large variety of propagation models in order to predict the intensity of the receiving signal in a communication link. The empirical models and the models based on simplifications of the electromagnetic problem with theoretically obtained results show, in general, a significant disagreement, for the same propagation phenomenon. For example two-ray model predicts a path-loss of 40 dB/decade in the far-field region of a transmission antenna deployed at a certain height of the surface of a perfect conducting soil. On the other hand, the Okumura-Hata empirical model shows, for the same geometrical conditions, bur for a real soil, a path-loss of 30 dB/decade. This work proposes a calibration of the Two-Ray model for better adherence to the results obtained by Okumura-Hata in a real scenario for the frequency range 450MHz to 1900MHz and for a radio link length of 1 km to 20 km. The results obtained with the proposed model are compared with other model results showing good adherence through numeric comparison, in particular with the Okumura - Hata model.

Submitted by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-01-26T12:56:46Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_PlanejamentoRedeLTE.pdf: 1552363 bytes, checksum: 7cca17536c02c076b9177047636a1f6c (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-01-26T13:18:11Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_PlanejamentoRedeLTE.pdf: 1552363 bytes, checksum: 7cca17536c02c076b9177047636a1f6c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-26T13:18:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_PlanejamentoRedeLTE.pdf: 1552363 bytes, checksum: 7cca17536c02c076b9177047636a1f6c (MD5) Previous issue date: 2015-03-20 / Currently, it is visible the growing number of mobile communications networks in the telecommunications scenario. In order to supply the demands of the most demanding users of mobile services with data transmission rates increasing constantly are developed by companies linked to the telecommunications industry, new technologies to keep up with these demands. As 2G and 3G networks can no longer bear the demands of current users because they can not provide quality services to customers due to limitations of data transfer rate. It was then developed, the LTE system (Long Term Evolution), which has become one of the most promising solutions to meet the growing demand of the telecommunications sector. In the LTE system, also called 4G is implemented efficiently on the network, various simulation tools to cover prediction has been developed. Great efforts have been invested in the development of these tools, in order that the predicted values are the closest possible to reality, making it indispensable in planning the LTE network. In this context, this paper is intended to study and optimization of outdoor propagation loss models available in the literature, operating in the 2.6GHz frequency range, in order to provide a propagation loss prediction more accurate the study environment. Therefore, signal measurements campaigns were held in Bethlehem in order to compare how satisfactory are the adjustments of the models of propagation loss with the signal loss measured in realized routes. It was observed that in certain measurements, models of propagation loss, did not show similar curves to that measured on the routes taken, showing high prediction error. Thus, optimization technique was used for all prediction models based on a Genetic Algorithm (GA). Through this technique, it was possible to achieve a significant improvement of the models studied compared the losses encountered on the routes taken, thus contributing to more efficient planning for networks operating in the LTE 2.6GHz range. / Atualmente é visível o aumento crescente das redes de comunicações móveis, no cenário das telecomunicações. A fim de suprir as demandas dos usuários mais exigentes por serviços móveis com taxas de transmissão de dados cada vez maiores, constantemente são desenvolvidas por parte das empresas ligadas ao setor das telecomunicações, novas tecnologias para acompanhar tais demandas. Como as redes 2G e 3G não conseguem mais comportar as exigências dos usuários atuais, pois não conseguem oferecer serviços de qualidade aos clientes em função das limitações de taxa de transferência de dados. Foi desenvolvido então, o sistema LTE (Long Term Evolution), que vem se tornando uma das soluções mais promissoras para atender a crescente demanda do setor das telecomunicações. Para que o sistema LTE, também denominado 4G, seja implementado de forma eficiente na rede, diversas ferramentas de simulação para predição de cobertura tem sido desenvolvidas. Grandes esforços têm sido investidos no desenvolvimento dessas ferramentas, com a finalidade que os valores preditos sejam os mais próximos possíveis da realidade, tornando-a elemento indispensável no planejamento da rede LTE. Neste contexto, o presente trabalho tem como finalidade o estudo e a otimização de modelos de perdas de propagações outdoor disponibilizados na literatura, que operam na faixa de frequência de 2,6GHz, com o intuito de proporcionar uma predição de perda de propagação mais precisa para o ambiente estudado. Para tanto, campanhas de medições de sinal foram realizadas na cidade de Belém a fim de comparar quão satisfatórias são os ajustes dos modelos de perdas de propagação com a perda do sinal medido nas rotas realizadas. Foi observado que em determinadas medições, os modelos de perda de propagação, não apresentaram curvas similares ao que foi medido nas rotas realizadas, apresentando erro de predição elevado. Desta forma, técnica de otimização foi utilizada a todos os modelos de predição a partir de um Algoritmo Genético (AG). Através dessa técnica, foi possível chegar a uma melhora significativa dos modelos estudados em comparação as perdas encontradas nas rotas realizadas, contribuindo assim no planejamento mais eficiente para redes que operam na faixa de 2,6GHz do LTE.

Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2017-03-03T18:01:14Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ModelagemPar-Trançado.pdf: 2739251 bytes, checksum: c43de843fc298f4995facdb181732ba2 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-03-07T13:00:52Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ModelagemPar-Trançado.pdf: 2739251 bytes, checksum: c43de843fc298f4995facdb181732ba2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-07T13:00:52Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_ModelagemPar-Trançado.pdf: 2739251 bytes, checksum: c43de843fc298f4995facdb181732ba2 (MD5) Previous issue date: 2016-03-07 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Em última instância, o propósito de um modelo de linha de transmissão é descrever a dependência com a frequência das propriedades de transmissão da linha. As causas de tal dependência podem ser agrupadas em duas grandes áreas: aquelas relacionadas a variações na geometria e materiais que constituem a linha ao longo de seu comprimento (não uniformidades), e aquelas relacionadas a fenômenos eletromagnéticos como o efeito pelicular e a dispersão dielétrica (presentes mesmo se a linha for uniforme). Nesta tese encontram-se contribuições nessas duas grandes áreas, sendo focadas em um tipo específico de linha de transmissão, o par-trançado. Os modelos de par-trançado encontrados na literatura adotam considerações simplificadoras que nem sempre são realísticas. Por exemplo, eles ignoram que o meio dielétrico é heterogêneo e com perdas, ignoram o efeito das não uniformidades que são inevitáveis a todas as linhas de transmissão, etc. Essas e outras questões são levadas em consideração no desenvolvimento de um novo modelo de par-trançado. Esse modelo é composto por duas componentes, uma determinística que é função das características construtivas do par-trançado, e uma estocástica que é função dos defeitos inerentes a essas características construtivas ao longo do comprimento do par-trançado. Com relação a componente determinística, o diferencial do modelo proposto em relação a outros é considerar de maneira simples e realística: os efeitos relativos à proximidade entre os condutores, a existência dos revestimentos isolantes nesses condutores, as perdas dielétricas nesses revestimentos e o trançado dos pares. Como consequência disso, o modelo proposto apresenta maior exatidão quando comparados a esses modelos. Com relação a componente estocástica, não foram encontrados na literatura modelos similares para comparação. Mesmo assim, mostrou-se que o modelo estocástico proposto apresenta uma boa concordância com a observação experimental. / Ultimately, the purpose of a model for transmission lines is to describe how the transmission properties of a line are frequency dependent. The sources of such dependency can be grouped in two areas: that one related to longitudinal changes on the line geometry and constituting materials (non-uniformities), and that related to electromagnetic phenomena such as the skin effect and the dielectric dispersion (present even when the line is uniform). The contribution of this thesis is related to the above mentioned areas, focused on a specific type of transmission line, the twisted-pair. The models for twisted pairs found in literature assume simplistic considerations which are not always realistic, e.g., they ignore that the dielectric medium is heterogeneous and with losses, ignore the effect of the non-uniformities that are inevitable to all transmission lines, etc. These and other issues are taken into account during the development of a new twisted-pair model. This model is composed for two components, a deterministic one which is a function of the constructive characteristics of the twisted-pair, and a stochastic one which is a function of the inherent defects in twisted-pair cables. Regarding the deterministic component, it employs a realistic and straightforward approach to describe: the proximity effect of the conductors, the presence of conductors’ insulation, the dielectric losses and pair twisting. As a result, the model is more accurate than the models from the literature. Regarding the stochastic component, it was not found in literature similar models for comparison. Nevertheless, it was shown that the proposed stochastic model has good agreement with experimental observation.

Métodos de resolução numérica de equações diferenciais parciais que utilizam ondaletas como base vêm sendo desenvolvidos nas últimas décadas, mas existe uma carência de estudos mais profundos das características computacionais dos mesmos. Neste estudo analisou-se detalhadamente um método espectral de Galerkin com base de ondaletas harmônicas. Revisou-se a teoria matemática referente às ondaletas harmônicas, que mostrou ter grande similaridade com a teoria referente à base trigonométrica de Fourier. Diversos testes numéricos foram realizados. Ao analisarmos a resolução da equação do transporte linear, e também de transporte não linear (equação de Burgers), obtivemos boas aproximações da solução esperada. O custo computacional obtido foi similar ao método com base de Fourier, mas com ondaletas harmônicas foi possível usar a localidade das ondaletas para detectar características de localidade do sinal. Analisamos ainda uma abordagem pseudo-espectral para os casos não lineares, que resultaram em um expressivo aumento de eficiência. Tendo em vista o uso das propriedades de localidade das ondaletas, usamos o método de Galerkin com base de ondaletas harmônicas para resolver um sistema de equações referente a um modelo de propagação de frentes de precipitação. O método mostrou boas aproximações das soluções esperadas, custo computacional ótimo e ainda a possibilidade de se obter espectralmente informações sobre a localização da frente de precipitação. / Numerical methods to solve partial differential equations based on wavelets have been developed in the last two decades, but there is a lack of studies on their computational characteristics. In this study a Galerkin spectral method using harmonic wavelets base has been thoroughly analyzed. We performed a review on the mathematics of harmonic wavelets, that showed a great similarity with Fourier basis. Several numerical experiments were made. Analyzing the use of the Galerkin method, with harmonic wavelets, on linear and non linear transport equations, we achieved good approximations in respect to the expected solution. The computational cost resulted to be similar to the same method with Fourier basis. On the other hand, employing harmonic wavelets we were able to obtain local information of the solution by simple inspection of the spectral coeffcients. We also analyzed a pseudo-spectral method based on harmonic wavelets for the non linear equations, resulting in a great improvement in efficiency. Looking towards using the locality propriety of harmonic wavelets, we tested the Galerkin method on a precipitation front propagation model. The method resulted in good approximations to the expected solution, optimal computational cost and the possibility of obtaining information on the locality of the precipitation fronts spectrally.

Métodos de resolução numérica de equações diferenciais parciais que utilizam ondaletas como base vêm sendo desenvolvidos nas últimas décadas, mas existe uma carência de estudos mais profundos das características computacionais dos mesmos. Neste estudo analisou-se detalhadamente um método espectral de Galerkin com base de ondaletas harmônicas. Revisou-se a teoria matemática referente às ondaletas harmônicas, que mostrou ter grande similaridade com a teoria referente à base trigonométrica de Fourier. Diversos testes numéricos foram realizados. Ao analisarmos a resolução da equação do transporte linear, e também de transporte não linear (equação de Burgers), obtivemos boas aproximações da solução esperada. O custo computacional obtido foi similar ao método com base de Fourier, mas com ondaletas harmônicas foi possível usar a localidade das ondaletas para detectar características de localidade do sinal. Analisamos ainda uma abordagem pseudo-espectral para os casos não lineares, que resultaram em um expressivo aumento de eficiência. Tendo em vista o uso das propriedades de localidade das ondaletas, usamos o método de Galerkin com base de ondaletas harmônicas para resolver um sistema de equações referente a um modelo de propagação de frentes de precipitação. O método mostrou boas aproximações das soluções esperadas, custo computacional ótimo e ainda a possibilidade de se obter espectralmente informações sobre a localização da frente de precipitação. / Numerical methods to solve partial differential equations based on wavelets have been developed in the last two decades, but there is a lack of studies on their computational characteristics. In this study a Galerkin spectral method using harmonic wavelets base has been thoroughly analyzed. We performed a review on the mathematics of harmonic wavelets, that showed a great similarity with Fourier basis. Several numerical experiments were made. Analyzing the use of the Galerkin method, with harmonic wavelets, on linear and non linear transport equations, we achieved good approximations in respect to the expected solution. The computational cost resulted to be similar to the same method with Fourier basis. On the other hand, employing harmonic wavelets we were able to obtain local information of the solution by simple inspection of the spectral coeffcients. We also analyzed a pseudo-spectral method based on harmonic wavelets for the non linear equations, resulting in a great improvement in efficiency. Looking towards using the locality propriety of harmonic wavelets, we tested the Galerkin method on a precipitation front propagation model. The method resulted in good approximations to the expected solution, optimal computational cost and the possibility of obtaining information on the locality of the precipitation fronts spectrally.

Submitted by camilla martins (camillasmmartins@gmail.com) on 2017-01-10T16:30:38Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstudoTecnologiaIEEE.pdf: 5937109 bytes, checksum: 1d509ea6c98d92d3dbb20f996f3713ea (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-01-11T13:18:54Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstudoTecnologiaIEEE.pdf: 5937109 bytes, checksum: 1d509ea6c98d92d3dbb20f996f3713ea (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-11T13:18:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao_EstudoTecnologiaIEEE.pdf: 5937109 bytes, checksum: 1d509ea6c98d92d3dbb20f996f3713ea (MD5) Previous issue date: 2016-08-03 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Dentro do contexto de estudos relacionados a transmissões de vídeo usando as redes sem fio, este trabalho apresenta dois modelos, o primeiro faz a predição da perda de propagação em relação ao número de paredes, distância e potência. Outro para mensurar o valor da perda de qualidade do vídeo usando a métrica PSNR, em relação ao número de paredes, distância e potência recebida. Foram realizadas campanhas de medições no bloco de salas do ITEC (Instituto de tecnologia) e no LCT (Laboratório de Computação e Telecomunicações) para a construção da base de dados. O planejamento da campanha de medições usou algumas estratégias, dentre elas a realização de testes utilizando a distância variável sem levar em conta o número de paredes no caminho direto entre o servidor e o cliente, os outros testes foram feitos com a distância fixa e adicionando paredes em seu caminho para obter a perda por obstáculos (paredes) e outra construída por radiais dentro do ambiente. Para as modelagens foi usada a média dos dados coletados para que se possa ter um melhor comportamento da base de dados e com isso obter um melhor ajuste, além disso, foi aplicada a técnica de resíduos junto a mínimos quadrados lineares para determinar os valores das constantes nas equações. O modelo de perda de propagação apresentou resultados satisfatórios em comparação com os modelos ITU e Keenan-Motley para as métricas de RMS, erro absoluto e desvio padrão relacionado aos dados medidos. O modelo de perda de propagação apresentou resultados satisfatórios em comparação com os modelos ITU e Keenan-Motley para as métricas de RMS, erro absoluto e desvio padrão relacionado aos dados medidos. Os modelos usados para fins de comparação tiveram valor de RMS acima de 6,5 dB, com erro absoluto acima de 6,2 dB e desvio padrão na faixa de 3 dB, enquanto o modelo proposto obteve um RMS de 2,99 dB, com erro absoluto de 2,03 dB e um desvio padrão de 3 dB. O modelo para perda de PSNR apresentou resultados admissíveis principalmente no erro absoluto de 2,61 dB, com valor de RMS de 3,75 dB e desvio padrão de 3,9 dB. / Within the context of studies related to video streams, taking into account the wireless networks, this work presents two models where one makes the prediction of the propagation loss in the number of walls, distance and power in dB and another to measure value loss of video quality in relation to the number of walls, distance and power received in dB. measurement campaigns were conducted in a real scenario of classroom blocks the UFPA Institute of Technology (ITEC) and UFPA Telecommunication Laboratory (LCT) for the construction of the database. The planning of these measurement campaigns took into consideration some strategies: perform the tests using the variable distance regardless of the number of walls in the direct path between the server and the client, fixed distance between the client and the server and adding walls in your for path loss by obstacles and the other consists of building radial within the environment. For modeling data averages of data collected was used to obtain a better behavior database and thus get a better fit. It was also applied to wastes technique in conjunction with Linear Minimum Square technique to find the values of the constants in the equations. The propagation loss model showed satisfactory results in comparison with ITU and Keenan-Motley models for RMS metrics, absolute error and standard deviation related to the measured data. The models used for comparison purposes have RMS value above 6.5 dB above with absolute error of 6.2 dB and the standard deviation of 3 dB band, while the proposed model has obtained an RMS of 2.99 dB, with absolute error of 2.03 dB and a standard deviation of 3 dB. The model for loss of PSNR presented admissible results mainly in the absolute error of 2.61 dB with RMS value of 3.75 dB and a standard deviation of 3.9 dB.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-28T16:50:59Z No. of bitstreams: 1 WAGNER DE SOUZA PORTO - DISSERTAÇÃO PPGCC 2009..pdf: 3676431 bytes, checksum: 91bede14a64447aa4598ba5c6b3365a4 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-28T16:50:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WAGNER DE SOUZA PORTO - DISSERTAÇÃO PPGCC 2009..pdf: 3676431 bytes, checksum: 91bede14a64447aa4598ba5c6b3365a4 (MD5) Previous issue date: 2009-09-16 / Este trabalho apresenta o Auto-FDI (Automatic Fault Detection and Isolation), uma ferramenta de detecção e isolamento de falhas em sistemas. A ferramenta usa o conceito de redundância analítica, onde sinais obtidos do sistema (possivelmente com falha) são comparados com sinais esperados, obtidos de um modelo. O isolamento de falhas emprega uma técnica desenvolvida neste trabalho, chamada isolamento automático. A técnica usa uma abordagem baseada em grafos que considera a propagação de falhas e a falta de informação sobre determinados componentes do sistema. Falhas são localizadas de forma mais precisa possível, dado o nível de detalhe do modelo. No escopo deste trabalho foi abordado todo o processo de especificação, projeto, implementação e validação da ferramenta, utilizada como prova de conceito para a técnica desenvolvida. A validação da ferramenta foi feita através da realização de um estudo de caso por potenciais usuários, o que permitiu demonstrar a aplicabilidade da ferramenta e a da técnica desenvolvida. / This work presents Auto-FDI (Automatic Fault Detection and Isolation), a software tool for detection and diagnosis of faults in systems. The tool uses the analytical redundancy concept, where signals from the (possibly faulty) system are compared with expected signals from a model. The fault isolation employs a technique developed on this work, called automatic isolation. This technique uses a graph-based approach which considers the fault propagation and the lack of information about certain components of the system. Faults are pinpointed as accurately as possible given the level of detail in the model. In the scope of this work was addressed the whole process of specification, design, implementation and validation of the tool - used as proof of concept for the developed technique. The validation of the tool was made by conducting a case study for potential users, that has demonstrated the applicability of the tool and the technique developed.